外泌体直接转染小RNA高效递送至足细胞的体外研究及其在慢性肾病治疗中的潜在应用

研究人员针对慢性肾病(CKD)中足细胞功能异常的关键问题，创新性地采用外泌体(exosome)直接转染(transfection)技术，成功实现荧光标记小RNA(siRNA/miRNA)在体外培养足细胞(podocyte)的高效递送。该研究证实转染后外泌体可保持形态稳定性，并通过内吞等机制被足细胞有效摄取，其中FlnA-siRNA使靶蛋白表达降低2.8倍，pre-miR-21更引发成熟miR-21表达激增338倍，为CKD的RNA治疗提供了新策略。

　　

慢性肾病(CKD)影响着全球超10%的人口，其中80%病例源于肾小球滤过屏障关键组分——足细胞(podocyte)的三维结构异常。这些高度特化的上皮细胞一旦损伤便难以再生，而现有治疗仅能延缓疾病进展，无法实现根本性修复。在这一背景下，德国格赖夫斯瓦尔德大学医学院解剖与细胞生物学研究所的Tim Lange和Nicole Endlich团队将目光投向了细胞间通讯的天然使者——外泌体(exosome)。这些直径约20-30纳米的囊泡可携带蛋白质、代谢物和核酸等分子货物，在病理状态下还会释放疾病特异性小RNA（如miRNA²¹）。但传统间接装载策略存在靶向性差、毒性残留等问题，能否通过直接转染外泌体实现精准递送，成为突破治疗瓶颈的关键命题。

研究团队采用ExoFect^TM转染试剂盒，将Cy3荧光标记的siRNA和pre-miRNA直接导入从小鼠永生化足细胞分离的外泌体。通过透射电镜(TEM)和CD9/TSG101蛋白印迹验证转染后外泌体完整性后，利用共聚焦激光扫描显微镜(cLSM)和成像流式细胞术追踪发现：足细胞在48小时内以96.5%的效率摄取外泌体货物，这些货物或游离于胞质，或包裹在Rab5⁺早期内体中。更令人振奋的是功能验证——转染了肌动蛋白结合蛋白filamin A(FlnA)特异性siRNA的外泌体，使共培养足细胞的FlnA蛋白表达骤降至对照组的0.36倍；而装载pre-miR²¹的外泌体则引发成熟miR²¹表达量飙升至338倍，证实外源RNA在胞内仍保持生物活性。

在机制探索部分，超分辨结构光照明显微镜(SIM)揭示外泌体主要通过早期内体途径内化，这与Rab5/Rab7免疫荧光染色结果吻合。剂量时间曲线显示，外泌体摄取呈浓度依赖性，且4小时即可检测到信号，一周后仍稳定存在于胞内。研究还发现两种内化模式：CD9^-信号提示膜融合机制，而直径200-700纳米的CD9⁺囊泡则代表经典内吞途径。

这项发表于《Journal of Nanobiotechnology》的研究首次证明：直接转染的外泌体可突破足细胞"拒转染"特性，实现治疗性RNA的高效递送。相较于当前主流的脂质体递送系统，外泌体具有天然靶向性和低免疫原性优势。特别是当装载调节细胞骨架的siRNA或炎症相关miRNA时，该技术有望修复足细胞足突结构、减轻蛋白尿，从而延缓CKD进展。研究者特别指出，外泌体表面损伤特异性标记可能助力精准递送，这为开发"智能"纳米药物提供了新思路。未来需在动物模型中验证其治疗效果，并探索大规模标准化生产的可行性，以推动这一技术向临床转化。